【摘 要】
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频控阵是一种增加阵元频偏自由度的新概念天线阵,拥有许多传统天线所没有的新特性,是当前学术研究的热点问题之一。当前关于频控阵的研究成果很多,但绝大多数基于仿真研究,关于频控阵的硬件实现问题目前很少有公开报道。针对该问题,本文基于线性调频连续波体制对频控阵进行了深入的研究。不仅研制了一种均匀频偏频控阵实物,还提出了一种新的非均匀频偏的频控阵,并同样进行了实验验证。具体工作如下:（1）实现了一种基于线性
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频控阵是一种增加阵元频偏自由度的新概念天线阵,拥有许多传统天线所没有的新特性,是当前学术研究的热点问题之一。当前关于频控阵的研究成果很多,但绝大多数基于仿真研究,关于频控阵的硬件实现问题目前很少有公开报道。针对该问题,本文基于线性调频连续波体制对频控阵进行了深入的研究。不仅研制了一种均匀频偏频控阵实物,还提出了一种新的非均匀频偏的频控阵,并同样进行了实验验证。具体工作如下:（1）实现了一种基于线性调频连续波的四单元均匀频偏频控阵,频带宽度为6-10GHz,相邻两个阵列单元之间的时延为0.58ns,相邻两个阵列单元之间的距离为25mm。均匀频偏频控阵是距离-角度-时间相关的,距离-角度上的波束方向图呈现“S”型,且在距离维度上有周期性。通过调整线性调频连续波信号的斜率,可以改变相邻阵列单元之间的频率偏量。线性调频连续波信号分别通过四路波束形成单元传输到每个阵列单元上,并给每个阵列单元提供了不同的频率,将每个阵列单元上的信号通过功率合成器合为一个信号,通过射频同轴检波器检波,可以在示波器上检测到频控阵在时间维度上的幅度调制信号。（2）实现了一种基于线性调频连续波的八单元非均匀频偏频控阵,频带宽度为9-11GHz,相邻两个阵列单元之间的距离为25mm。不同于均匀频偏频控阵的“S”型距离-角度波束方向图,该非均匀频偏频控阵能够将能量集中到期望目标的位置,在能检测到的距离范围内,非均匀频偏频控阵的波束方向图最大值只存在于期望目标处,在整个空间中,旁瓣分布稀疏且最大旁瓣幅度不超过峰值的50%。每个阵列单元处的信号通过八路功率合成器合为一个信号,频控阵在时间维度上的幅度调制信号可以通过射频同轴检波器在示波器上观察。
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